盾構(gòu)掘進(jìn)施工始發(fā)及接收過程中安全風(fēng)險及控制措施分析

唐勇

（中交一公局第三工程有限公司，北京101102）

1 引言

盾構(gòu)始發(fā)及接收是城市軌道交通暗挖隧道施工的高風(fēng)險工序，在盾構(gòu)掘進(jìn)始發(fā)和接收的過程中，施工工序繁雜，工作量集中，是城市軌道交通施工安全質(zhì)量控制的一個難點，也是防止軌道交通施工安全事故發(fā)生的重要管控點，因此，加強盾構(gòu)掘進(jìn)施工始發(fā)及接收過程中的質(zhì)量安全管理尤為重要。

2 工程簡介

杭州地鐵10 號線一期工程共包含12 站（11 區(qū)間和1 個仁和車輛段）。其中，土建三工區(qū)含2 站三區(qū)間，總長4.122km。區(qū)間沿線附近有運河村民居、農(nóng)用地、荒地、新建高層住宅、新華河、新興河、蔬菜批發(fā)市場、良渚環(huán)衛(wèi)公司等，靠近新興路站一邊港虹西路西側(cè)農(nóng)副產(chǎn)品物流中心的店面房。工程周邊環(huán)境條件復(fù)雜，施工安全風(fēng)險高。

3 盾構(gòu)始發(fā)及接收主要施工安全風(fēng)險分析

盾構(gòu)機始發(fā)、接收過程中端頭加固、防漏、堵漏措施尤為重要，一旦處理不當(dāng)，洞門易發(fā)生涌水、地層變形、盾構(gòu)失去控制等現(xiàn)象，嚴(yán)重時發(fā)生地表塌方，造成重大人員傷亡和財產(chǎn)損失。

盾構(gòu)機進(jìn)出洞過程中，盾構(gòu)基座發(fā)生變形將使盾構(gòu)掘進(jìn)軸線偏離設(shè)計軸線，影響洞圈止水效果；進(jìn)洞時可能拉壞管片，造成滲漏水、碎裂、高差等，影響盾構(gòu)正常進(jìn)出洞，甚至不能進(jìn)出洞，嚴(yán)重時造成盾構(gòu)機損毀等。

盾構(gòu)出洞過程中，盾構(gòu)反力架在受盾構(gòu)推進(jìn)頂力作用后發(fā)生支撐體系的局部變形、斷裂或位移過大，易造成管片碎裂、軸線超標(biāo)、隧道滲漏水，高差或千斤頂行程差較大，有時會產(chǎn)生簾布橡膠板外翻，造成洞口土體流失等。

4 盾構(gòu)掘進(jìn)始發(fā)及接收主要風(fēng)險控制措施

4.1 做好始發(fā)及接收端頭的加固質(zhì)量控制

做好始發(fā)、接收端頭加固質(zhì)量控制需要：（1）端頭加固最好在車站開挖完成后施工。如車站開挖與端頭加固同時作業(yè)，會造成開挖后加固土體存在位移變形，留出滲水通道，必須采取“夾心”補強處理。（2）嚴(yán)格控制始發(fā)、到達(dá)端頭地層的加固質(zhì)量。在進(jìn)行注漿、高壓旋噴樁作業(yè)時需控制好注漿壓力。（3）在始發(fā)、接收前嚴(yán)格檢測土體加固質(zhì)量。垂直取芯：在加固的咬合部位進(jìn)行垂直取芯，檢測加固土體的連續(xù)性和止水效果；水平取芯：沿盾構(gòu)開挖面圓周取芯9 個，主要檢測止水效果。

4.2 盾構(gòu)始發(fā)防漏、堵漏控制措施

盾構(gòu)始發(fā)防漏、堵漏控制措施包括：

1）用連接螺栓、螺母及墊圈將簾布橡膠板和扇形環(huán)板固定在洞圈上做好出洞止水裝置，阻止砂土外流。

2）安裝前應(yīng)檢查螺孔的位置，孔位偏差不可過大，采用鋼絲刷逐一清理螺孔內(nèi)螺紋，并在其內(nèi)側(cè)均勻涂抹黃油。安裝時，先安裝簾布橡膠板，再安裝扇形環(huán)板，扇形板長度應(yīng)與洞圈和盾構(gòu)外殼之間的間隙相適應(yīng)。

3）出洞時，在4 個注漿管位置采用可調(diào)整長度的插板代替該位置的扇形板，防止盾構(gòu)外殼的同步注漿管拉壞密封圈。

4）盾構(gòu)機出洞后，在掘進(jìn)過3 環(huán)時開始進(jìn)行同步注漿，注漿量約為正常每環(huán)設(shè)計注漿量的2 倍，其后根據(jù)監(jiān)測信息適當(dāng)調(diào)整。在掘進(jìn)過5 環(huán)后，用聚氨酯封堵第1、第2 環(huán)管片背部與車站結(jié)構(gòu)之間的空隙，形成內(nèi)部密封環(huán)，同時，合理控制注漿壓力，防止洞口止水裝置因注漿壓力過大而外翻。

4.3 盾構(gòu)接收防漏、堵漏技術(shù)措施

盾構(gòu)接收防漏、堵漏技術(shù)措施包括：（1）盾構(gòu)機頭部靠上洞門后，做好第一道環(huán)箍擋水，從盾尾1～2 環(huán)管片的注漿孔向外層的土層中注入雙液漿。（2）接收端洞門地連墻磨除前，在洞門鋼圈上焊接預(yù)先準(zhǔn)備好的雙層彈簧鋼板，在洞門鋼圈外側(cè)安裝進(jìn)洞裝置，避免盾構(gòu)進(jìn)洞過程中出現(xiàn)涌水涌砂現(xiàn)象，之后在扇形板上焊接螺帽，進(jìn)行細(xì)鋼絲串聯(lián)并用5t 手動葫蘆抽緊緊貼管片外弧面上。（3）若出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象，須將密封橡膠簾布板外壓板穿鋼絲環(huán)向收緊，使止水橡膠簾布板緊貼盾構(gòu)機外殼。若正常進(jìn)洞，應(yīng)快速封堵洞圈，用鋼板將洞圈和進(jìn)洞環(huán)鋼板焊接封閉，及時充填注漿。（4）洞圈加焊盾尾刷以防止盾構(gòu)進(jìn)洞及施工期間土體從縫隙中流失，盾尾刷長度500mm，并嵌優(yōu)質(zhì)盾尾油脂，進(jìn)一步加強盾構(gòu)進(jìn)洞的安全性。（5）現(xiàn)場配備鋼封門裝置，防止盾構(gòu)靠上土體前出現(xiàn)突涌現(xiàn)象。

4.4 盾構(gòu)基座變形風(fēng)險控制措施

盾構(gòu)基座變形風(fēng)險控制措施包括：（1）選用盾構(gòu)基座的框架結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足盾構(gòu)進(jìn)出洞的強度、剛度穩(wěn)定性要求，能夠替康盾構(gòu)出洞時通過土體加固區(qū)形成的推力；（2）盾構(gòu)基座的底面與盾構(gòu)井底板之間應(yīng)平整堅實，以符合基座安放的要求；（3）施工過程中及時做好基座的保養(yǎng)及修理工作，確?；膹姸取偠?、穩(wěn)定性要求。

4.5 防止盾構(gòu)反力架變形

防止盾構(gòu)反力架變形，從以下幾方面進(jìn)行：（1）合理控制盾構(gòu)機推進(jìn)過程中的總推力，嚴(yán)格按設(shè)計方案要求編組千斤頂，確保受力均勻；（2）控制好各構(gòu)件連接處的縫隙，確保填充密實，保證填充材料的強度和養(yǎng)護時間符合要求；（3）嚴(yán)格系統(tǒng)各構(gòu)件的強度、剛度校驗，對受壓構(gòu)件進(jìn)行穩(wěn)定性驗算，確保連接強度和焊接質(zhì)量滿足要求；（4）為確保后靠支撐系統(tǒng)受力均勻，應(yīng)盡快安裝上部的后靠支撐構(gòu)件，完善整個后靠支撐體系。

4.6 盾構(gòu)始發(fā)、掘進(jìn)、注漿安全技術(shù)措施

盾構(gòu)始發(fā)、掘進(jìn)、注漿安全技術(shù)措施包括：（1）做好準(zhǔn)備工作，洞門鑿除后必須盡快將盾構(gòu)推入洞內(nèi)，使盾構(gòu)切口環(huán)切入土層，減少土體暴露時間；（2）根據(jù)工程對隧道變形及地表變形的控制要求，合理選擇注漿工藝，并實時做好監(jiān)控量測，指導(dǎo)施工工藝選擇，注漿時嚴(yán)守注漿安全操作規(guī)程作業(yè)。

4.7 盾構(gòu)接收安全技術(shù)措施

盾構(gòu)接收安全技術(shù)措施包括：（1）盾構(gòu)接收期間加強對地面以及周邊建筑物的動態(tài)監(jiān)測管理；（2）特種作業(yè)人員必須進(jìn)行培訓(xùn)考核合格后持證上崗；特種作業(yè)必須嚴(yán)格執(zhí)行各種安全技術(shù)操作規(guī)程，確保安全施工；（3）班組在上崗前須進(jìn)行班前安全教育、安全技術(shù)交底、上崗前檢查并留有記錄；（4）地連墻破除作業(yè)時，嚴(yán)格執(zhí)行方案所要求的破除順序及方法，破除過程發(fā)現(xiàn)土體異常應(yīng)及時封閉工作面。盾構(gòu)機在站內(nèi)推進(jìn)過程中出現(xiàn)推進(jìn)困難，及時查明原因處理，禁止盲目推進(jìn)。

4.8 嚴(yán)格過程施工安全管理

嚴(yán)格過程施工安全管理包括：

1）建立健全項目安全管理體系，成立以項目經(jīng)理為組長的安全生產(chǎn)工作領(lǐng)導(dǎo)小組，負(fù)責(zé)領(lǐng)導(dǎo)項目安全風(fēng)險管控工作。

2）強化落實安全生產(chǎn)責(zé)任制。落實以項目經(jīng)理為首的主要負(fù)責(zé)人安全風(fēng)險管控的第一責(zé)任；落實“黨政同責(zé)、一崗雙責(zé)、齊抓共管、失責(zé)追責(zé)”；落實兩個責(zé)任，實現(xiàn)監(jiān)管分離，即安全部門監(jiān)管責(zé)任和業(yè)務(wù)部門主題責(zé)任；建立現(xiàn)場分片區(qū)包保責(zé)任制，安全風(fēng)險管控包保到個人，簽訂安全風(fēng)險管控責(zé)任書。

3）嚴(yán)格過程施工過程管控與檢查，建立危險性較大分部分項工程施工安全與質(zhì)量許可制度，將盾構(gòu)始發(fā)及接收納入安全與質(zhì)量許可管理，嚴(yán)格每一步工序施工質(zhì)量與安全管控。

5 結(jié)語

本文依托杭州地鐵10 號線一期工程對盾構(gòu)機掘進(jìn)始發(fā)和接收風(fēng)險進(jìn)行了簡要分析，并提出了主要風(fēng)險控制措施，旨在為后期類似工程安全管理提供有效的經(jīng)驗。